物联网设计与应用 基于IPv6PDF电子书下载

第1章 智能体概述 1

1.1智能体的由来 2

1.1.1嵌入式系统 3

1.1.2无处不在的计算和普适计算 4

1.1.3移动电话技术 6

1.1.4遥测和机对机通信 6

1.1.5无线传感器和无处不在的传感器网络 7

1.1.6移动计算 8

1.1.7计算机网络 9

1.2智能体的难题 10

1.2.1节点级挑战 10

1.2.2网络级难题 11

1.2.3标准化 13

1.2.4互操作性 14

1.3结论 14

第2章 智能体硬件 16

2.1感知子系统 17

2.2处理子系统 19

2.2.1架构综述 20

2.2.2微控制器 22

2.2.3数字信号处理器 23

2.2.4专用集成电路 23

2.5.5 FPGA 24

2.2.6 ASIC与DSP及FPGA的比较 24

2.3通信接口 25

2.3.1串行通信接口 26

2.3.2 I2C总线 27

2.3.3小结 29

2.4模型 30

2.4.1 IMote节点架构 30

2.4.2 XYZ节点架构 31

2.4.3 Hogthrob节点架构 32

第3章 操作系统 33

3.1功能性方面 33

3.1.1数据类型 33

3.1.2调度 34

3.1.3栈 34

3.1.4系统调用 35

3.1.5中断处理 35

3.1.6多线程 35

3.1.7基于线程与基于事件的编程 36

3.1.8内存分配 36

3.2非功能方面的问题 36

3.2.1关注点分离 36

3.2.2系统开销 37

3.2.3可移植性 37

3.2.4动态编程 37

3.3原型 38

3.3.1 TinyOS（微操作系统） 38

3.3.2 SOS 40

3.3.3 Contiki 42

3.3.4 LiteOS 45

3.4评价 48

第4章 智能体的通信机制 50

4.1智能体通信类型 50

4.1.1一对一通信 50

4.1.2一对多通信 51

4.1.3多对一通信 52

4.2物理通信规则 53

4.3 IEEE 802.15.4 53

4.3.1 802.15.4地址 54

4.3.2 802.15.4物理层 55

4.3.3 802.15.4的MAC层 56

4.3.4 802.15.4帧格式 57

4.3.5能耗 58

4.4 IEEE 802.11和WiFi 59

4.4.1网络拓扑和形式 59

4.4.2物理层 60

4.4.3 802.11的MAC层 61

4.4.4低功耗WiFi 62

4.5 PLC 63

4.5.1物理层 64

4.5.2 PLC的MAC层 64

4.5.3功耗 64

4.6结论 65

第5章 物理层 66

5.1基础部件 66

5.2信源编码 67

5.2.1信源编码效率 68

5.2.2脉码调制和增量调制 70

5.3信道编码 71

5.3.1信道类型 72

5.3.2信道中的信息传输 73

5.3.3错误识别与纠正 75

5.4调制 75

5.4.1调制类型 75

5.4.2二次调幅 81

5.4.3总结 82

5.5信号传播 83

第6章 媒介访问控制 85

6.1概述 85

6.1.1无竞争的媒介访问 86

6.1.2基于竞争的媒介访问 87

6.2无线MAC协议 88

6.2.1载波侦听多路访问 88

6.2.2带有冲突避免机制的多路访问（MACA）与MACAW 89

6.2.3邀请方式的MACA 89

6.2.4IEEE 802.11 90

6.2.5 IEEE 802.15.4和ZigBee 91

6.3传感器网络MAC协议的特点 92

6.3.1能源效率 92

6.3.2可扩展性 93

6.3.3适应性 93

6.3.4低延迟和可预测性 93

6.3.5可靠性 94

6.4无竞争的MAC协议 94

6.4.1特性 94

6.4.2通信自适应媒介访问控制 95

6.4.3 Y-MAC 96

6.4.4 DESYNC-TDMA 97

6.4.5低功耗自适应分簇层 99

6.4.6轻量级媒介访问控制（LMAC） 100

6.5基于竞争的MAC协议 101

6.5.1能量感知多接入信令 102

6.5.2传感器MAC协议 103

6.5.3超时MAC协议 104

6.5.4模型MAC协议 105

6.5.5增强路由的MAC协议 106

6.5.6数据汇聚MAC 108

6.5.7前文采样和WiseMAC协议 109

6.5.8接收端启动MAC 110

6.6混合MAC协议 111

6.6.1 Zebra MAC 111

6.6.2移动自适应混合MAC 112

6.7总结 113

第7章 传输协议 114

7.1 UDP 114

7.1.1尽最大努力的数据报传送 115

7.1.2 UDP头标 115

7.2 TCP 116

7.2.1可靠的流传输 116

7.2.2 TCP头标 118

7.2.3 TCP选项 119

7.2.4往返时间估计 120

7.2.5流控制 120

7.2.6拥塞控制 121

7.2.7 TCP状态 121

7.3 UDP的智能体 123

7.4智能体的TCP 124

7.5结论 125

第8章UIP和IPV6 126

8.1 UIP 126

8.1.1处理机制 127

8.1.2 uIP内存缓冲区管理 132

8.1.3 uIP应用编程接口 133

8.1.4 uIP协议实现 135

8.1.5内存占用 136

8.1.6小结 137

8.2智能体网络的IPv6 137

8.2.1 IPv6的功能 137

8.2.2 IPv6数据头标 138

8.2.3 IPv6编址体系结构 143

8.2.4 IPv6的ICMP 148

8.2.5邻居发现协议 150

8.2.6负载平衡 155

8.2.7 IPv6的自动配置 155

8.2.8 DHCPv6 159

8.2.9 IPv6 QoS 160

8.2.10 IPv4的骨干网络上的IPv6 161

8.2.11 IPv6多播 162

8.2.12总结 164

第9章 低功耗无线个域网上IPv6（6LoWPAN）的适配层 165

9.1术语 165

9.2 6LoWPAN适配层 166

9.2.1网状网地址头标 168

9.2.2分组 169

9.2.3 6LoWPAN头标压缩 170

9.2.4无状态配置 179

9.3结论 180

第10章 智能体网络中的RPL路由 181

10.1简介 181

10.2什么是低功耗有损网络 181

10.3路由需求 182

10.4智能体网络中的路由指标 184

10.4.1汇总路由度量VS记录路由度量 185

10.4.2局部度量VS全局度量 185

10.4.3路由指标/约束的公共头标 185

10.4.4节点状态和属性对象 185

10.4.5节点能量对象 185

10.4.6跳数对象 186

10.4.7吞吐量对象 186

10.4.8延时对象 186

10.4.9链路稳定性对象 186

10.4.10链接颜色属性 187

10.5目标函数 187

10.6 RPL：针对智能体网络的新型路由协议 189

10.6.1协议概述 189

10.6.2多DODAG和RPL实例概念的应用 191

10.6.3 RPL消息 192

10.6.4 RPL DODAG创建过程 195

10.6.5节点在DODAG内部或DODAG之间的移动 198

10.6.6使用DAO消息沿着DODAG填充路由表 199

10.6.7 RPL中的循环回避和循环探测机制 201

10.6.8全局和局部修复 203

10.6.9路由与RPL的邻接 207

10.6.10 RPL定时器管理 207

10.6.11仿真结果 208

10.7结论 213

第11章 智能体的网络服务 214

11.1网络服务概念 215

11.1.1通用数据格式 216

11.1.2表述性状态转移 217

11.2智能体网络服务的性能 220

11.2.1执行的复杂性 220

11.2.2性能 222

11.3 Pachube：智能体的网络服务系统 223

11.3.1交互模型 225

11.3.2 Pachube数据格式 225

11.3.3 HTTP请求 226

11.3.4 HTTP返回代码 227

11.3.5验证和安全性 227

11.3.6触发器 228

11.4结论 229

参考文献 230